Меню Рубрики

Установки горизонтального бурения классификация

Классификация установок горизонтального бурения (ГНБ)

УПК-2 «Игла» предназначена для прокладки магистралей методом прокола. Установка работает от гидросистемы трактора или от гидростанции HPP18V FLEX
Длина прокола — 55 м Диаметр прокола — 250 мм

В соответствии с техническими директивами от октября 2000 г. в Германии была разработана единая классификация, объединившая многие другие существовавшие классификации:
— Мини-буровые установки;
— Миди-буровые установки;
— Макси-буровые установки;
— Мега-буровые установки.
Установки классифицируют по максимальной тяговой силе.

Кроме того, необходимо упомянуть классификацию шахтовых буровых установок (маленьких буровых установок), которые получили особое распространение в последние годы (см. табл. 1). Область применения установок ГНБ можно представить диаграммой (рис. 1).

Таблица 1. Классификация установок ГНБ

Рис. 1. Область применения установок ГНБ в зависимости от силы тяги установки

Шахтовые буровые механизмы

Эти небольшие буровые механизмы (установки типа Grundopit, рис. 2) получили широкое распространение в последние годы и могут применяться в самых стесненных условиях. Эти Мини-установки выпускаются в стандартной, усиленной, шахтовой и компактной версиях, они могут быть оборудованы буровой пикой для работы в скальных грунтах. Такие установки служат для подключения домов к газо- и водопроводу, телекоммуникациям, электросетям, канализации. Также возможно их использование при пересечении улиц и небольших водоемов.

Шахтовые буровые установки используются:
— если необходимо провести сложное или протяженное подсоединение к дому;
— если по соображениям безопасности необходимо провести контролируемое бурение;
— если требуется быстрое, чистое, точное и экономически выгодное решение;
— если нельзя использовать неуправляемую буровую земляную ракету.

Колодезные буровые установки могут стартовать из совсем маленького котлована (колодца). В зависимости от мощности установки диаметр расширения может достигать 250 мм.

В зависимости от комплектации установки Grundopit может работать в сложных грунтах со специальным ударным механизмом, который также позволяет бурить в легких и среднетяжелых грунтах.
Установка приводится в действие гидравлическим/пневматическим комби-агрегатом. В зависимости от задачи колодезная буровая установка может работать с промывкой водой, бентонитами или полимерами. Для этого разработаны смесительные установки.

Мини-буровые установки, прежде всего, используются в городских условиях для прокладки ПЕ-труб или кабелей. Эти буровые установки развивают максимальную тяговую силу приблизительно до 100 кН, максимальный вращающий момент от 10 до 15 кНм и весят до 7 т. На многих из этих мини-установок установлен резиновый гусеничный ходовой механизм.

источник

Классификация установок ГНБ

В связи с появившейся на рынке массы новых разработок в области бестраншейных технологий в 2000 году в Германии была разработана единая классификация установок горизонтального направленного бурения, которая объединила уже существовавшие технологии, и получила широкое распространение в данное время.

В качестве принципа деления на классы немецкие специалисты выбрали максимальную тяговую силу устройства и сформировали четыре группы: мини -, миди-, макси -, мега-буровые установки.
Мини-буровые установки, прежде всего, удобны для использования в городских условиях , например, для прокладки ПЕ-труб или кабелей. Они хорошо работают с разными грунтами, развивают максимальную тяговую силу приблизительно до 100 кН и максимальный вращающий момент от 10 до 15 кНм, и весят до 7 т. Большинство установок этого класса самоходны, на них установлен резиновый гусеничный ходовой механизм.
Миди-буровые установки также больше применимы в городских условиях, благодаря своей компактности и производительности, их можно размещать на небольших стройплощадках. Удобно миди-установки использовать для ремонтов и строительств подземных коммуникаций разных типов в центральных частях городов. Кроме того, установки удобны, если необходимо произвести прокол под небольшим водоемом или требуется применить экологически чистую технологию. Максимальная тяговая сила для таких установок — от 100 до 400 кН, при максимальном вращающем моменте от 15 до 35 кНм, вес подобных установок порядка 25 т. Данные установки, как правило, также имеют гусеничный ходовой механизм и, соответственно, являются самоходными.
Макси-установки, как правило, применяются для прокладки трубопроводов больших длин и диаметров. Часто их можно встретить на магистралях, где с их помощью реализуются переходы под крупными водоемами, лесными массивами или другими сложными препятствиями. Максимальная тяговая сила подобных установок — от 400 до 2500 кН, вращающий момент — 30-100 кНм, вес — 25-60 т.
Мега-буровые установки разработаны для самых длинных переходов и больших диаметров. Подобные установки сконструированы для работы на транснациональных магистралях и успешно применяются в Европе и Азии, в том числе на участках с твердыми скальными породами. Максимальная тяговая сила — выше 2500 кН, крутящий момент — выше 100 кНм, а вес — выше 60 т.
Все типы установки ГНБ можно найти среди ассортимента предлагаемого лидерами рынка-фирмами Tracto-Technik, Vermeer, и Ditch Witch. Для проведения работ с помощью установок требуется бригада численностью не более трех — четырех человек. Следует обратить внимание на тот факт, что точность работы не зависит от класса установки, и с использованием локационной системы определения местонахождения буровой головки всегда будет оставаться в пределах 0,1 процента.

источник

Классификация установок горизонтального бурения (ГНБ).

В соответствии с техническими директивами от октября 2000 г. в Германии была разработана единая классификация, объединившая многие другие существовавшие классификации:
— Мини-буровые установки;
— Миди-буровые установки;
— Макси-буровые установки;
— Мега-буровые установки.
Установки классифицируют по максимальной тяговой силе.

Кроме того, необходимо упомянуть классификацию шахтовых буровых установок (маленьких буровых установок), которые получили особое распространение в последние годы (см. табл. 1). Область применения установок ГНБ можно представить диаграммой (рис. 1).

Таблица 1. Классификация установок ГНБ

Рис. 1. Область применения установок ГНБ в зависимости от силы тяги установки

Рис. 2. Установка Grundopit
Шахтовые буровые механизмы

Эти небольшие буровые механизмы (установки типа Grundopit, рис. 2) получили широкое распространение в последние годы и могут применяться в самых стесненных условиях. Эти Мини-установки выпускаются в стандартной, усиленной, шахтовой и компактной версиях, они могут быть оборудованы буровой пикой для работы в скальных грунтах. Такие установки служат для подключения домов к газо- и водопроводу, телекоммуникациям, электросетям, канализации. Также возможно их использование при пересечении улиц и небольших водоемов.

Шахтовые буровые установки используются:— если необходимо провести сложное или протяженное подсоединение к дому;
— если по соображениям безопасности необходимо провести контролируемое бурение;
— если требуется быстрое, чистое, точное и экономически выгодное решение;
— если нельзя использовать неуправляемую буровую земляную ракету.

Колодезные буровые установки могут стартовать из совсем маленького котлована (колодца). В зависимости от мощности установки диаметр расширения может достигать 250 мм.

В зависимости от комплектации установки Grundopit может работать в сложных грунтах со специальным ударным механизмом, который также позволяет бурить в легких и среднетяжелых грунтах.
Установка приводится в действие гидравлическим/пневматическим комби-агрегатом. В зависимости от задачи колодезная буровая установка может работать с промывкой водой, бентонитами или полимерами. Для этого разработаны смесительные установки.

Мини-буровые установки, прежде всего, используются в городских условиях для прокладки ПЕ-труб или кабелей. Эти буровые установки развивают максимальную тяговую силу приблизительно до 100 кН, максимальный вращающий момент от 10 до 15 кНм и весят до 7 т. На многих из этих мини-установок установлен резиновый гусеничный ходовой механизм.

источник

Классификация и виды горизонтального бурения

Горизонтальное бурение подразумевает под собой различные способы бестраншейной прокладки труб при помощи специальных буровых механизмов. В некоторых случаях способы могут быть заменены уже во время прокладки – все зависит от определенных обстоятельств, которые вызывают необходимость в использовании других вариантов прокладки. Существует более 5 видов горизонтального бурения – о каждом из них более подробно и пойдет речь в этой статье.

Виды бурения и применяемое оборудование

Каждый способ горизонтального бурения хорош по своему, и применяется исходя из конкретной ситуации. Некоторые методы вполне заменяют друг друга, при этом не последнюю роль играет снижение расходов при прокладке трубопровода.

Горизонтальное направленное бурение

Производится наклонно-направленное бурение, которое на сегодняшний день является наиболее востребованным видом при укладке кабельных футляров и напорных труб. Кроме этого, способ используется при прокладке самотечных линий водоснабжения, однако в этом случае есть некоторые нюансы.

Бурение производится с поверхности земли, при этом ее диаметр больше диаметра трубопровода на 40-50%. При обустройстве скважины происходит поэтапное расширение с использованием полимерных материалов и бентонита. Раствор бентонита позволяет выводить наружу грунт, а также образует фильтрационную корку и понижает температуру бурового инструмента. После использования раствор при помощи откачки илососом выводится вместе с грунтом.

Данный способ позволяет прокладывать трубы длиной от 25 до 1000 метров – все зависит от тягового усилия и мощности буровой установки ГНБ.

Управляемый прокол

Один из разновидностей горизонтального бурения – применяется для прокладки труб небольшого диаметра в условиях ограниченного пространства. Обычно метод «управляемого укола» используется при прокладке полиэтиленовых и стальных труб, футляров водоснабжения и газопровода, телефонных и силовых линий. Метод широко применяется в условиях большого города, а также в небольших населенных пунктах и при прокладке коммуникаций под железными и автомобильными дорогами. Преимуществом метода является возможность использования простой буровой техники, а также возможность использования скважины в любое время года.

Бурошнековое бурение

Бестраншейной способ укладки– гидравлическая домкратная установка оснащается вращающимся режущим элементом, который приводится в движение из рабочего котлована, при этом грунт сразу удаляется шнековым механизмом. В зависимости от диаметра труб прокладываются стальные футляры для инженерных систем, а также бетонные и полиэтиленовые трубы. Для реализации способа требуется наличие стартового и приемного котлована, которые имеют глубину на 1 метр ниже уровня прокладки трубопровода.

Домкратная станция устанавливается в стартовом котловане, после чего она оснащается буровым механизмом, имеющим трубы продавливания. На начальном этапе происходит подготовка котлованов, после чего осуществляется спуск и установка шнекового механизма. Далее прокладывается сам трубопровод – точность прокладки достигается наличием специального лазера. На последнем этапе шнековая установка выводится в приемный котлован, после чего поднимается на поверхность в обратном порядке.

Продавливание стальных футляров

Данный метод подразумевает вдавливание трубы в грунт, при этом грунт, попадающий внутрь трубы по мере ее движения, размельчается, и удаляется ручным или механическим способом. Способ применяется при прокладке труб большого диаметра (от 80 до 140 см) на расстояние до 10 метров. Технология продавливания требует наличие нескольких гидравлических домкратов, которые имеют специальный упор, раму и наголовник. Смена механизмов производится через каждые 10 метров продвижения.

Из одного котлована делается проход длиной от 10 до 75 метров – более длинные участки пробиваются в несколько этапов. Метод имеет относительно низкую стоимость, а также использование простых механизмов и минимум сотрудников. Всю работу контролирует человек, находящийся внутри котлована, при этом он также предотвращает возможные повреждения линии, которые, по различным причинам, могли произойти во время работ.

источник

Классификация установок горизонтального бурения

Установки горизонтального бурения зачастую используют как в промышленном, так и городском строительстве. Их применение позволяет существенно сократить сроки производства работ, а также удешевить процесс строительства различных подземных инженерных коммуникаций, самотечных и ливневых стоков, канализаций.

Существует несколько классификаций такого оборудования. Самым распространенным считается разделение по максимальной тяговой силе. В зависимости от данной характеристики УГБ подразделяются на мини-, миди-, макси- и мега-буровые. К первому виду относится оборудование с максимальной тяговой силой менее 100 кН. Основное их предназначение – прокладка кабеля и ПЭ труб в условиях города. С помощью миди-буровых установок можно выполнять проколы под естественными препятствиями (река, озеро и т.п.) небольших размеров не только в городе, но и за пределами населенного пункта. Такое оборудование отличается максимальной тяговой силой 100-400 кН.

Основное предназначение макси-буровых установок – прокладка трубопроводов, которые характеризуются большой длиной и диаметром. Их целесообразно использовать для обустройства переходов под большими водоемами и сложными препятствиями. Мега-буровое оборудование разработано для больших диаметров и очень длинных переходов.

Существуют небольшие установки горизонтального бурения, которые можно применять в достаточно стесненных условиях. Такое оборудование идеально подходит для подключения зданий к водо- и газопроводу, канализации, электросетям, телекоммуникациям. Его также используют в случаях, если предполагается пересечение инженерных сетей с узкими улочками либо небольшими водоемами.

УГБ также подразделяются и по способу удаления грунта. В первую группу включается оборудование с цикличным удалением земли. Ко второй группе относятся устройства, которые непрерывно удаляют грунт с помощью скребковых и шнековых транспортеров. В третью группу входит оборудование, удаляющее грунт гидромеханическим способом. К отдельной группе относят установки, которые работают со скальными породами.

При выборе нужной УГБ должны учитываться различные факторы: длина участка и глубина, на которую планируется осуществить прокладку трубы, диаметр самой конструкции, размещение уже функционирующих коммуникаций, материал изготовления трубопровода и т.д.

Данная информация несет ознакомительный характер. ООО ПТЦ «Привод» не занимается реализацией описанных услуг и продукции.

источник

Описание технологии горизонтально-направленного бурения

Наклонно-горизонтальное бурение – технология бурения скважин, пространственное положение которых отклоняется от вертикальной линии по любому направлению, вплоть до полного горизонтального расположения. Наклонными принято считать скважины, которые отклоняются от вертикали больше, чем на 2 градуса.

Процесс горизонтально-наклонного бурения

Наклонно-направленное бурение выполняется с помощью специальной конструкции буровой штанги и головки с гибким соединением, что позволяет изменять направление движения бура внутри грунта, в процессе работы.

1 В чём назначение и преимущество технологии ГНБ?

В промышленности наклонное бурение скважин востребовано в нефте-газовой сфере, в строительстве, также метод широко применяется для создания подземных коммуникаций.

Наклонно направленное бурение применяется для выполнения таких работ:

  • Создания скважин для добычи нефти и газа;
  • Бурение для добычи полезных ископаемых;
  • Прокладки труб водоснабжения и канализации;
  • Прокладки коммуникаций газоснабжения;
  • Монтажа нефтепроводов и газопроводов;
  • Обустройства кабельных магистралей.

На сегодняшний день, наклонно направленное бурение является наиболее экономичным способом создания подземных коммуникаций и выполнения любых подземных работ. Наклонно направленное бурение, в сравнении с рытьем траншей своими руками, обладает следующими преимуществами:

  • Минимизация затрат времени и финансовых средств.
  • Возможность прокладки коммуникаций без разрушения асфальтового покрытия.
  • Бурение скважин (как нормальных, так и мини — на небольшую глубину) может осуществляться под водоемами, транспортными путями и в местах, где запрещены наземные строительные работы.
  • Работы могут выполняться мини бригадой из 3-5 человек.

2 Применяемое оборудование

Оборудование для горизонтального бурения можно условно разделить на несколько видов: машина для ГНБ, локационная система для ГНБ, вспомогательные устройства – буровые вертлюги, скобы, фиксаторы.

Применение локационной системы при ГНБ

Локационная система для ГНБ. Без наличия такой системы невозможно в полной мере контролировать наклонно направленное бурение, так как в процессе работы бур находится вне зоны видимости.

Чтобы бурение не привело к непредсказуемым последствиям (разрушение существующей прокладки коммуникаций, поломка оборудования из-за подземных преград), и для того, чтобы в полной мере контролировать точность бурения скважины, используется специальная геолокационная система.

Такое устройство состоит из двух основных частей: мини зонд, который устанавливается на буровую головку, и аппарат для отслеживания его показателей. Когда осуществляется наклонно направленное бурение, этой системой управляет оператор, который считывает всю информацию, поступающую с мини зонда, и на её основе корректирует процесс бурения.

Применение мини зонда является незаменимой частью процесса ГНБ.

Буровая машина. Наклонно направленное бурение выполняется дорогостоящим профессиональным оборудованием. Промышленные машины для ГНБ имеют рамные конструкции: они состоят из кузова, двигателя, работающего на дизельном топливе, и ходовой части. В свою очередь функциональная часть имеет следующие элементы: буровой лафет, гидростанция с шлангом для подачи воды, и панель для управления процессом.

Классификация буровых установок выполняется в зависимости от граничного усилия протяжки, которое измеряется в тоннах. Помимо этого, ключевыми характеристиками любой установки являются максимально возможные диаметр и длина бурения.

Вторичными факторами, на которые необходимо обращать внимание при выборе устройства для бурения скважины и прокладки труб, являются показатели расхода бетонита (л\мин), и радиус изгиба буровых штанг – он влияет на возможность изменять направление бурения по ходу работы.

Также можно выделить технологию горизонтально шнекового бурения, которое выполняется с помощью достаточно простых буровых установок, состоящих из буровой головы, штанги, двигателя, и каркаса, который соединяет их в один механизм.

В сравнении с промышленными буровыми машинами, такая конструкция обладает мини размерами. К тому же она достаточно проста в управлении – после краткого вводного курса, бурение может быть выполнено своими руками кем угодно.

Буровая установка для горизонтально-наклонного бурения

Вспомогательные устройства. К этой категории относятся все элементы фиксации для прокладки ПВХ обсадных труб, переходники, расширители, насосы для откачивания излишков бетонита, электрогенераторы, системы освещения и инструмент устранения аварийных ситуаций.
к меню ↑

3 Этапы работ

Перед тем как начать бурение горизонтальных скважин необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

  1. Уточняется расположение подземных коммуникаций, которые расположены в пределах участка, где будет выполняться ГНБ. Места существующих коммуникаций – трубопроводы, кабельные линии, должны быть отмечены опознавательными знаками.
  2. Исходя из особенностей грунта, и других важных факторов, выбирается оптимальная трасса прокладки.
  3. Подготавливается площадка для буровой установки (уравнение грунта, создание освещения), и пути подъезда к ней.
  4. Буровая машина занимает исходную позицию, на площадку доставляется необходимое количество бентонита (раствора для укрепления скважины), и буровых штанг.

Выполняется бурение пилотной скважины (мини тоннеля, диаметром до 100 мм). Изначально процесс бурения наклонных и горизонтальных скважин начинается под углом в 10-20 градусов, который, в процессе выхода на заданную глубину, корректируется к нужным показателям.

В процессе ГНБ изменение движения бура возможно во всех плоскостях. Чем ближе бурильная головка находится к точке выхода, тем сильнее бур направляется вверх, для того чтобы на выходе из грунта скважина получила необходимый угол.

Схематическое изображение траектории выработки при ГНБ

Технология горизонтально направленного бурения требует использования специальных устройств для мониторинга процесса, которые отслеживают местоположение бура под землей, и дают возможность точно определить глубину его заглубления в почву.

Для того чтобы расширить скважину, буровая головка своими руками заменяется на ример (специальное устройство для расширения), после чего на буровой машине включается режим обратных оборотов, и выполняется обратное движение римера, по направлению от точки выхода скважины, до буровой установки.

Количество проходов, необходимых для выполнения расширения скважины до нужного диаметра, может колебаться от 1 до 3. Это зависит от особенностей грунта и от того, какое устройство бурения используется. Если для расширения необходимо несколько проходок, то римеры последовательно меняются на устройства большего диаметра.

Прокладка труб выполняется с применением системы вертлюг и скоб, которые подсоединяются к трубе, и выполняют функцию креплений и фиксаторов, с помощью которых происходит затягивания труб в скважину.

Для фиксации труб вертлюгом на её край монтируется специальный скважинный оголовок, к которому присоединяется буровая колонна. В мелкогабаритных скважинах, обсадка которых выполняется полимерными трубами с небольшим весом, прокладки могут выполняться своими руками, в противном случае – усилие для затягивания труб придает буровая машина.

После того как труба смонтирована нужным образом, она отсоединяется от буровой колонны, после чего процесс ГНБ можно считать законченным.

Схематическое изображение пролегания трубопровода при ГНБ

Когда все этапы бурения наклонных и горизонтальных скважин завершены — осуществляется свертывание буровой установки и уборка рабочей площадки.

Метод наклонно направленного бурения подразумевает необходимость обязательного использования бетонита. Бентонит – это специальный раствор, который применяется для укрепления стенок скважины, так как риск обвалов грунта при ГНБ достаточно большой. Также бетонит уменьшает трение бура и улучшает процесс извлечение выбуренной почвы наружу.

Бентонит во много определяет эффективность всего процесса бурения, так как раствор плохого качества, который не будет обладать необходимыми промывочными свойствами, будет являться причиной дополнительных временных затрат, необходимых для очистки скважины от грунта.

Так как в процессе ГНБ используется большое количество бентонитного раствора, на входе и выходе в скважину могут скапливаться его излишки, которые, после завершения бурения, нужно извлечь своими руками, либо откачать с помощью насоса. Все остатки бетонита необходимо утилизировать.

Существуют определенные ограничения, которые препятствуют применению ГНБ:

  • Подземные препятствия могут стать причиной невозможности продолжения ГНБ;
  • Ограниченный изгиб буровых штанг для ГНБ не дает возможность выполнять короткие и неглубокие изменения направления скважины (до 5 м);
  • Наклонно направленное бурение не может осуществляться в монолитных скальных породах, либо в грунтах, с высокой концентрацией валунов.

источник

Читайте также:  Установка карбюратора озон на змз 402
Рис. 2. Установка Grundopit